A Mann+Hummel desenvolveu filtros de óleo da caixa de velocidades especiais para aplicação em e-axle, que utilizam os novos meios filtrantes MULTIGRADE eM-CO. O e-axle altamente integrado é um sistema que combina o motor elétrico, caixa de velocidades e eletrónica de potência, o que poupa espaço de instalação, componentes e cablagem devido ao facto do e-axle estar integrado diretamente no eixo motriz.

Segundo os fornecedores do sistema, isto permite até 20 % menos de peso e entre 5 % e 10 % mais de eficiência. Além disso, a fácil adaptabilidade do sistema torna-o apto para a sua utilização em veículos compactos, desportivos e até veículos comerciais.

Lubrificação e refrigeração com o mesmo óleo

Como todos os componentes da propulsão estão integrados num e-axle, é suficiente um circuito de óleo comum para a refrigeração e a lubrificação. No entanto, esta vantagem tem um inconveniente. Os componentes mecânicos, bem como os eletrónicos, estão expostos ao mesmo óleo e partículas metálicas e as limalhas da transmissão podem penetrar na eletrónica de potência e no motor elétrico e causar danos graves. Como consequência, estas partículas devem ser eliminadas de um sistema de funcionamento fiável de forma eficiente, rápida e permanente. A este respeito, tal como nas caixas de velocidades convencionais o foco está na separação de partículas. Portanto, pode ser integrado um filtro no lado de sucção da bomba diretamente no cárter do óleo. Isto protege o sistema desde a bomba até ao fluxo de retorno ao cárter.

Pressão diferencial inferior

A Mann+Hummel desenvolveu filtros de óleo da caixa de velocidades adequados para a aplicação em e-axle. Os filtros estão equipados com o novo meio filtrante MULTIGRADE eM-CO. Os meios filtrantes estão especialmente desenhados para cumprir com os requisitos para o óleo em relação à lubrificação e refrigeração de e‑axles. Aqui a Mann+Hummel é capaz de transferir as vantagens dos meios filtrantes totalmente sintéticos usados noutras aplicações de filtros de óleo. Estes meios carecem de fibras de vidro e têm uma elevada resistência química e uma pressão diferencial consideravelmente inferior em comparação com os filtros de óleo da caixa de velocidades convencionais instalados no lado da sucção.

A Mann+Hummel utiliza umas camadas de meios filtrantes uniformes sem derivação de meios artificiais incontrolados, algo que é requerido para produtos convencionais devido à sua elevada perda de pressão diferencial. Portanto, os proprietários do veículo podem contar com uma separação de partículas fiável em todo o momento. A utilização de meios de filtragem de profundidade permite a captura segura das partículas separadas na matriz de fibras em 3D, o que evita a reintrodução de partículas ou até de limalhas compridas no sistema, um perigo que é habitual com sistemas convencionais. Também se pode garantir o fornecimento de óleo de forma permanente sem a utilização de uma derivação de filtro incontrolada, o que aumenta a fiabilidade do sistema.

Os meios filtrantes MULTIGRADE eM-CO requerem menos espaço uma vez que os especialistas da Mann+Hummel foram capazes de aproveitar a tecnologia de dobragem testada da empresa. Basta um espaço de instalação de apenas 20 milímetros para a dobragem, o que permite a instalação de uma quantidade substancial de meios filtrantes até no espaço de instalação mais pequeno. O resultado é um enorme aumento na superfície de filtragem e, portanto, também na capacidade de retenção de pó por quase seis. Uma vantagem que é particularmente evidente no design compacto do e-axles, mas também nas transmissões automáticas clássicas.

Como consequência, pode ser conseguido um aumento significativo no tempo de funcionamento e, desse modo, na vida útil do filtro, sem um aumento significativo da pressão diferencial. Considerando a pressão diferencial, que é importante para o funcionamento do lado da sucção, as vantagens de uma solução dobrada também são evidentes uma vez que existe uma diminuição significativa adicional neste elemento. Em comparação com os meios filtrantes planos, a variante dobrada permite uma pressão diferencial que é até 75 % inferior já com uma altura de instalação de 20 milímetros. Isto dá ao cliente um grau de liberdade maior em relação à menor espessura de filtragem ou dimensões da bomba. Os meios filtrantes sempre conservam a sua forma e rendimento, até quando estão expostos ao frio ou a uma pressão diferencial elevada. A estabilidade é garantida por uma rede de drenagem ou linhas adesivas que mantêm a folga ideal entre as dobras. Isto permite uma maior utilização a longo prazo da superfície de filtragem completa.

A carcaça de plástico do filtro de óleo da caixa de velocidades é também robusta. Os anos de experiência em plásticos da Mann+Hummel e o uso de métodos de simulação modernos, como o método de elementos finitos (MEF) e as simulações de enchimento de moldes, no processo de desenvolvimento garantem que todos os componentes possam resistir aos altíssimos requisitos mecânicos. Os programadores também aproveitaram as possibilidades das simulações com dinâmica de fluidos computacional (CFD) para possibilitar umas características de fluxo eficientes para a carcaça do filtro, em particular em espaços de instalação justos com a finalidade de minimizar a perda de pressão diferencial.

Todos os materiais empregues caracterizaram-se também por uma alta resistência química e térmica. Sob pedido, podem ser integrados de forma fácil e económica na carcaça de plástico funções adicionais. Um exemplo poderia ser ímanes que separem de forma adicional as partículas para aumentar a vida útil dos elementos filtrantes.

Em relação aos novos requisitos que estabelece a mobilidade elétrica na filtragem de óleo, a Mann+Hummel conta já hoje com uma ampla gama de soluções adequadas.